振弦式應變計校準裝置

一、產品概述

本裝置是針對市面各類振弦式應變計（埋入式混凝土應變計、表面應變計、鋼筋應變計等）自主研制的專用計量校準標準裝置，解決傳統校準工裝通用性差、加載偏載、量值無法溯源、校準精度低等行業痛點。設備集成手輪精密絲杠加載機構、雙立柱防偏導向結構、高精度光柵位移標準器、多維可調萬能夾具于一體，一機可完成絕大多數振弦應變計的計量檢定/校準工作，可作為計量標準裝置用于CNAS認可實驗室、各級檢測機構開展量值傳遞工作。

二、整機結構組成

對照設備實拍圖，整機分為八大組成部分：

1. 臺式機箱底座：整機承載基座，內置絲杠傳動副，底部配置可調支撐地腳，保障整機放置水平穩定；

2. 驅動手輪總成：設備正面大直徑手輪，人工勻速轉動即可驅動中層工作臺平穩升降，加載速率可人工自由控制，無沖擊載荷；

3. 精密梯形絲杠傳動副：作為升降執行核心，傳動間隙小、蠕變低，位移輸出線性度高，保障分級加載精準可控；

4. 雙鍍鉻光軸導向立柱：兩根立式剛性導向柱約束中層工作臺僅做垂直升降運動，規避加載過程產生側向扭力，消除校準系統誤差；

5. 上部固定承壓橫梁：剛性固定橫梁，用于夾持應變計上端，形成上下對中的校準夾持結構；

6. 可升降校準工作臺：隨絲杠同步上下移動，工作臺搭載多功能可調夾具，為應變計下端夾持載體；

7. 多維可調多功能夾具：可前后、左右、上下多維度調節夾持位置，搭配多組夾持輔件，適配不同長度、外徑、端頭結構的振弦應變計；

8. 高精度數顯位移標準器：機身左側數顯表頭，為本裝置的量值溯源核心標準器，提供精準標準位移真值，可外送計量院檢定，建立完整量值傳遞鏈條。

三、振弦式應變計校準裝置工作原理

振弦式應變計依靠形變產生鋼弦頻率變化實現應變測量，校準核心邏輯就是輸入標準位移量，采集對應輸出頻率，擬合位移-頻率曲線，評定計量性能。

轉動手輪驅動絲杠帶動中層工作臺升降，使裝夾在上下橫梁之間的應變計產生拉伸或壓縮變形；數顯位移表實時輸出精準的標準位移數值，外接振弦讀數儀讀取應變計對應輸出頻率；逐點記錄多組位移-頻率數據，即可完成示值誤差、回程誤差、重復性、靈敏度等全部計量指標評定，整套流程無需復雜電控，操作簡單、數據可靠。

四、振弦式應變計校準裝置主要技術參數

1. 校準位移量程：0~10mm；位移分辨力0.001mm，位移擴展不確定度U≤0.02%FS（k=2）

2. 加載方式：手動手輪精密絲杠勻速分級加載

3. 夾具可調夾持范圍：夾持總間距0~300mm，適配被測應變計外徑Φ6~Φ60mm

4. 升降同軸度：優于0.02mm，無徑向偏移、無側向偏載

5. 適用對象：全系列振弦式埋入應變計、表面應變計、鋼筋應變計、管式應變傳感器

6. 整機尺寸：臺式小型結構，普通實驗臺即可安放，無需專用基礎

7. 整機國產化率：100%

五、產品核心優勢

1. 通用性：單臺設備覆蓋95%以上主流振弦應變計，省去多臺專用校準設備投入，大幅降低實驗室購置成本；

2. 量值可合法溯源：核心位移標準器可送檢取得檢定證書，出具的校準報告可用于CNAS評審、工程驗收、招投標；

3. 校準精度高：雙光杠防偏載設計，解決普通簡易工裝扭轉變形帶來的校準誤差，數據重復性優異；

4. 操作極簡：純機械手動加載，無需編程調試，單人半小時內即可完成一支應變計全套校準；

5. 堅固耐用：加厚箱體、調質絲杠、硬質夾具，耐磨抗形變，可滿足常年高頻次校準作業需求。

六、適用應用場景

1. 計量校準行業：CNAS認可校準實驗室、地方計量院所開展振弦應變計計量校準業務；

2. 工程檢測領域：水利、交通、建工第三方檢測機構試驗室儀器期間核查、內部標定；

3. 工程建設單位：大壩、隧道、基坑、橋梁施工試驗室內部監測儀器標定；

4. 科研教學方向：高校土木巖土專業、科研院所傳感器標定、試驗研究；

5. 傳感器生產企業：振弦式應變計出廠成品標定、出廠質檢。

七、標準操作步驟

1. 設備調平：將裝置放置于平整試驗臺，調節底部地腳，確認整機穩固無晃動；

2. 裝夾試樣：松開夾具鎖緊旋鈕，將待測振弦應變計上下兩端分別固定在上橫梁、中層工作臺夾具內，調整夾具位置保證應變計垂直居中，無預扭、無歪斜后鎖緊；

3. 儀表清零：開啟數顯位移表，轉動手輪將工作臺調至初始零點，完成位移清零；

4. 儀器連接：將振弦讀數儀與應變計信號線連接，通電預熱3~5min至讀數穩定；

5. 分級加載測試：勻速轉動手輪逐級抬升工作臺，按預設位移點停留，依次記錄標準位移示值與應變計輸出頻率；完成上行拉伸、下行回程兩次全過程數據采集；

6. 重復試驗：循環3次升降測試，采集多組平行數據，用于計算重復性、滯后誤差、靈敏度系數；

7. 數據整理：依據采集數據評定應變計計量性能，編制原始記錄與校準證書；

8. 收尾整理：手輪復位至零點，松開夾具取出樣品，關閉位移表電源，清理夾具雜物。

八、設備維護保養

1. 絲杠、導向立柱每月涂抹少量潤滑油脂，避免銹蝕、卡頓，嚴禁沾染粉塵、水漬；

2. 數顯位移表頭嚴禁磕碰、進水，每年定期送上級計量機構檢定，保證量值有效；

3. 夾具螺紋定期清潔除銹，夾持時禁止暴力鎖緊，防止損壞被測應變計端頭；

4. 嚴禁超量程、超行程使用設備，防止絲杠頂死造成傳動結構損壞；

5. 長期閑置需加蓋防塵罩，存放于干燥、無塵的恒溫校準實驗室環境。